DE1942098A1 - Device, e.g. electrical switch for high voltage with a gas damper - Google Patents
Device, e.g. electrical switch for high voltage with a gas damperInfo
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Description
B Ar/HG ■:. *·B Ar / HG ■ :. * ·
yallB11° . η mm yallB11 °. η mm
DIpI.-Ing. E. F. EITNER 1942098DIpI.-Ing. E. F. EITNER 1942098
80OO München 9O80OO Munich 9O
Tel. (0811) 65 23 21Tel. (0811) 65 23 21
U.V. M00QH UV M 00Q H
Utrecht (die Niederlande)Utrecht (the Netherlands)
"Vorrichtung» z.B. elektrischer Schalter für hohe Spannung mit einem GrasdampferH "Device» eg electrical switch for high voltage with a grass steamer H
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung, z»B./elektrische iv. Sdhalter fSr hohe Spannung» mit einem zwischen zwei durch Anschlage bestimmten Bndstanden beweglichen Teil, z.B. dem beweglichen Schaltkontakt mit Zubehör eines solchen Schalters» und einem Gasdämpfer zum Dämpfen der Bewegung dieses beweglichen feiles beim Herannahen eines Anschlages» welcher G-asdSmpfer mit einem Zylinder und einem Kolben versehen ist» die mindestens» wenn der bewegliche Teil sich dem betreffenden Anschlag nähert, miteinander zusammenarbeiten und einen geschlossenen Zylinderraum mit einem während der weiteren Bewegung dieses feiles zu diesem Anschlag abnehmenden Volumen und einer dieser weiteren Bewegung entgegenarbeitenden Gasmasse begrenzen·The invention relates to a device, e.g. / electric iv. Sdhalter fSr high tension »with one between two Movable part defined by stops, e.g. the moving switch contact with accessories for such a switch » and a gas damper for dampening the movement thereof movable file when approaching a stop »which gas damper is provided with a cylinder and a piston» which at least »when the moving part approaches the relevant stop, cooperate with each other and create a closed Cylinder space with a volume that decreases during the further movement of this file towards this stop and limit a gas mass that counteracts this further movement
Bei Vorrichtungen dieser Art hat der Gasdämpfer die Aufgabe» die grosse Geschwindigkeit des beweglichen feiles auf einen unschädlichen Wert herabzusetzen» bevor dieser feil den Anschlag trifft. Die kinetische Energie des beweglichen feiles muss in andere Formen der Energie umgewandelt werden» die sich leicht dissipieren lassen. Zu diesem Zweck hat man bereits vorgeschlagen» den Zylinderraum des Gasdämpfers mitWith devices of this type, the gas damper has the task of » to reduce the high speed of the movable file to a harmless value »before this file hits the stop meets. The kinetic energy of the movable file must be converted into other forms of energy »the can be easily dissipated. For this purpose it has already been proposed "to include the cylinder space of the gas damper
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einem Leckkanal zu verbinden» durch welchen beim Steigen de· Druckes in diesem Raum ein Teil der darin enthaltenen Gasaasse hindurch gepresst wird. TSr den dabei auftretenden Gastransport fcsi ein fell der aufzufangenden kinetischen Energie benotigt· Sin anderer feil dieser Bnerftie wird durch die adiabatische Kompression des Gases im Dampfer in firme umgewandelt, die der Umgebung abgegeben werden kann·to connect a leakage channel »through which the · Pressure in this space a part of the gas contained therein is pressed through. TSr the gas transport that occurs during this process requires a part of the kinetic energy to be captured.
Obwohl in vielen fallen beide Möglichkeiten der Energieumwandlung für die erwünschte Abbremsung des beweglichen Teiles der Vorrichtung genügen» kann es fülle geben, in denen es unmöglich. 1st, durch die Anordnung eines Leckweges und einer guten Wärmeabfuhr ein brauchbares Ergebnis zu erreichen. Einen solchen Fall findet man 2·B. in Druckgasschaltern, wobei als Gas zum Antreiben und zum Abbremsen des beweglichen Schaltkontaktes sowie sum Loschen des Schaltbogens Sehwefelhexafluoride (SFg-Gas) gebraucht wird· In solchen Schaltern muss die Geschwindigkeit des Schaltkontaktes gross und der Hub des Dämpferβ darf dabei nur kurz sein» während verhindert werden muss, dass der Schaltkontakt durch das im Dämpfer eingeschlossene stark komprimierte Gas wie durch eine feder zurückgeworfen wird* Besonders bei Verwendung von Sfg-Gas ist die Gefahr der ZurüOkwerfung gross» da bei diesem Gas das Verhältnis CL/CV nur wenig grosser als 1 ist» nahmlich nur 1,06 betragt» sodass bei der adiabatischen Kompression des Gases im Dämpfer nur eine geringe lemperatursteigung auftritt und deshalb nur wenig kinetische Energie in Warme umgewandelt werden kann·Although in many cases both possibilities of energy conversion are sufficient for the desired braking of the moving part of the device, »there can be plenty in which it is impossible. Is to achieve a useful result by arranging a leakage path and good heat dissipation. Such a case is found 2 · B. in pressurized gas switches, whereby sulfur hexafluoride (SFg gas) is used as gas to drive and brake the movable switch contact and to remove the switch arc · In such switches, the speed of the switch contact must be high and the stroke of the damper may only be short »while prevented must be that the switching contact is thrown back by the trapped in the damper highly compressed gas, such as by a spring-* Especially when using Sfg gas the risk of ZurüOkwerfung large "the ratio CL / C v is only slightly larger than 1 as in this gas is »actually only 1.06» so that with the adiabatic compression of the gas in the damper there is only a slight increase in temperature and therefore only little kinetic energy can be converted into heat ·
Die Erfindung hat den Zweck» eine Vorrichtung mit einem Gasdampfer der beschriebenen Art zu verschaffen» wobei in einfacher Weise allen dem Gasdämpfer zu stellenden Forderungen Folge geleistet werden kann. Sie besteht darin» dass der Zylinderraum des Gasdgmpfers mit einem zur Aussenluft oderThe invention has the purpose "to provide a device with a gas steamer of the type described", with all the requirements to be placed on the gas steamer in a simple manner Can be obeyed. It consists in »that the cylinder space of the gas damper with a to the outside air or
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cu «inen Iliederdruckraum führenden Kanal mit einem zu diesem Baum echlieseenden belasteten Rückschlagventil verbunden ist. tJeber schreitet beim Inwirkungtxeten des Gasdampfers der Druck Im iylinderraum desselben einen bestimmten Wert, so wird das Rückschlagventil aufgedruckt und ein Teil des zusammengedrückten Gases wird aus diesem Raum abgeführt , was die Folge hat, dass der Gasdruck in diesem Zylinderraum plfftzlich so stark abnimmt, dass das in diesem Raum zurückbleibe jade Sas nioht mehr imstande ist, den beweglichen Seil der Vorriehtung gegen die antreibende Kraft eurüokzudrücken. Durch riohtig· Bemessung des Zylinders und des Kolbens des DSatpfers und durch richtige linst ellung der Belastung des RÜoksohlagventile· kann erreicht werden, dass sunEchst der bewegliche feil Air Torriohtung Aber eine kurze Bremmstreeke stark abgebremst und danach der Dxuok im Dämpfer durch das Oeffnen des Beokeohlagventileß so stark herabgesetzt wird» dass der bewegliohe feil nur mit einer praktisch auf VuIl herabgesetzten Geschwindigkeit gegen den Anschlag sttfset.cu «in a low-pressure chamber with a duct leading to it Tree is connected to echlieseenden loaded check valve. The pressure increases as the gas vapors act In the cylinder space of the same there is a certain value, then the check valve is pressed on and part of the compressed gas is discharged from this space, which the The result is that the gas pressure in this cylinder space suddenly decreases so much that the person left in this space is no longer able to push the movable rope of the device against the driving force. By correct · Dimensioning of the cylinder and the piston of the D-shock absorber and through correct adjustment of the load on the charcoal valve · it can be achieved that the most movable Feil Air Torriohtung But a short braking distance strongly braked and then the Dxuok in the damper by opening the Beokeohlagventileß is reduced so much that the movable file only stops at a speed practically reduced to full against the stop.
Das Rückschlagventil kann durch eine gegebenenfalls einstellbare feder belastet werden· In vielen Allen kann eu dies·» Zweck aber auch ein Gaskissen gebraucht werden. Ist die Torriohtung mit einem pneumatisch antreibbaren beweglichen feil versehen und besteht die Möglichkeit, dass der Antrfebsdruok und der Druck des Gases im Dimpfzylinder sich beim normalen Betrieb in einem bestimmten Gebiet finderη, wie dies bei Druokgassohaltern der Tall let, wobei das löschgas gleichseitig sum Antrieb und sur Dfmpfung gebraucht wird, so wird eine Ausführung empfohlen, wobei der Raum, in dem eich das da· Rückschlagventil belastende Gaskissen befindet, mit der Hoöhdrttokseite des pneumatischen Antriebssystemes verbunden ist» Die Belastung des Rückschlagventiles, d.h. der Effekt des Gasdimpfers, wird dann automatisch der Antriebskraft, d.h« der abzuführenden kinetischen Energie des beweglichen feiles, k«B. des beweglichen Schaltkontaktes, der Vorrichtung angepasst.The non-return valve can be loaded by an adjustable spring if necessary · In many all can eu this · »purpose but also a gas cushion are needed. Is the Torriohtung with a pneumatically driven movable provided and there is the possibility that the pressure pressure and the pressure of the gas in the steaming cylinder may differ normal operation in a given area finderη like this in the case of Druokgasso holders the tall let, whereby the extinguishing gas is used at the same time for the drive and for the damping, so is a design is recommended, whereby the room in which the gas cushion loading the non-return valve is located with the Hoöhdrttokseite connected to the pneumatic drive system is »The load on the check valve, i.e. the effect of the gas damper, is then automatically the driving force, i.e. the kinetic energy to be dissipated from the movable feiles, k «B. of the movable switch contact, adapted to the device.
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Die Erfindung bezieht sich auch auf den gesonderten Gasdampfer mit einem Zylinder und einem Kolben, die beim Betrieb einen mit Gas gefüllten Zylinderraum feegrenzen* wobei mit diesem Eaum ein mit der Auesenluft oder einem Hlederdruckraum au verbindende* Kanal mit einem zu dieeem Raum schliessenden belas~ teten Rückschlagventil verbunden ist. Bin solcher GasdSmpfer kann in bestehende Vorrichtungen eingebaut werden*The invention also relates to the separate gas steamer with a cylinder and a piston which, during operation, limit a cylinder space filled with gas * with this There is no connection to the Auesenluft or a pressure room * Canal with a wall that closes this space teten check valve is connected. I'm such a gas damper can be built into existing fixtures *
Die Erfindung wird an Hand der Zeichnung nSher erläutert werden. The invention will be explained with reference to the drawing.
In der Zeichnung ist«In the drawing is «
flg. 1 ein axialer Schnitt einer pneumatischen Antriebsvorrichtung fßr dem beweglichen Schaltkontakt eines ale-ktrischen Schalters mit Gasdampfern nach der Erfindung,flg. 1 shows an axial section of a pneumatic drive device for the moving switch contact of an Ale-Ctric Switch with gas steamers according to the invention,
Fig. 2 ein axialer Schnitt einer ersten Variante des Gasdarapfere nach Fig* 1,2 shows an axial section of a first variant of the gas trap according to Fig * 1,
Fig. 3 ein axiale? Be;'**dtt einer zweiten Variante dieses GasdSapfers undFig. 3 shows an axial? Be; '** dtt of a second variant of this GasdSapfer and
Fig. 4 ein axialer Schnitt einer dritten Variante dieses Gas» dämpfera.Fig. 4 is an axial section of a third variant of this gas » dampera.
In Fig. 1 ist 1 ein-Zylinder und 2 iat ein Kolben fßr den pneumatischen Antrieb eines mit der Kolbenstange 3 gekuppelten Schaltkontaktes (nicht gezeichnet) einee elektrischen Schalters. Die Zylinderdeckel 4, 5 sind mit zu den Zylinderräumen offenen DampfzylinderrSumen 8f 9 versehen, in die am Kolben 2 gebildete Dampfkolben 10, 11 hineindringen, wenn der Kolben 2 eich dem Anschlag 12 bzw. 13 zur Begrenzung seines Hubes nShert. Die DSrnpfzylinderrSume 8, 9 sind je über einen Kanal 14, 15 mit einem zu diesen Räumen schliessenden, durchIn Fig. 1, 1 is a cylinder and 2 is a piston for the pneumatic drive of a switching contact (not shown) coupled to the piston rod 3, an electrical switch. The cylinder cover 4, 5 are provided with open to the cylinder chambers 8 DampfzylinderrSumen f 9, penetrate into the channel formed on the piston 2 steam pistons 10, 11 when the piston 2 verifiable nShert the stopper 12 or 13 to limit its stroke. The DSrnpfylinderrSume 8, 9 are each via a channel 14, 15 with a closing to these spaces through
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eine Peder 16, 17 belasteten Eflckschlagventil 18, 19 mit einem Baum 20,21 Texbunden, der duroh eine Oeffnung 22, 23 miij&er Aussenluft in Verbindung steht« Weiter sind die Hauptzylinderräume 6, 7 und die Dampfzylinderräume 8, 9 über Kanäle 24» 25 und 26, 27 mit zusammengesetzten Absperrventilen 28, 29 verbunden, die die Hauptzylinderräume 6, 7 entweder mit der Aussenluft oder mit einem Vorratsbehälter 30 mit Gas unter hohem Druck verbinden und die Dämpf zylinderräume entweder sohliessen oder mit dem Vorratsbehälter 30 in Verbindung setzen können.a Peder 16, 17 loaded Eflckschlagventil 18, 19 with a Tree 20, 21 Texbunden, which through an opening 22, 23 miij & er Outside air is in communication «Next are the main cylinder chambers 6, 7 and the steam cylinder spaces 8, 9 via channels 24 »25 and 26, 27 connected to composite shut-off valves 28, 29, which either connect the main cylinder spaces 6, 7 to the outside air or with a reservoir 30 with gas under high Connect pressure and either bottom out the damping cylinder spaces or can contact the reservoir 30.
Xn dem gezeichneten Zustand ist der Sohalter eingeschaltet und der Hauptzylinderraum 7 und der Dämpfzylinderraum 9 sind dann Ober die Kanäle 25 und 27 und das Absperrventil 29 mit dem unter hohem Druck stehenden Behalter 30 verbunden. Veiter steht der Hauptzylinderraum 6 über den Kanal 24 und das Absperrventil 28 mit der Aussenluft in Verbindung und der Däapfzylinderraum 8 ist geschlossen·The holder is switched on in the state shown and the master cylinder room 7 and the cushion cylinder room 9 are then over the channels 25 and 27 and the shut-off valve 29 with connected to the container 30 under high pressure. Veiter is the master cylinder space 6 via the channel 24 and the shut-off valve 28 in connection with the outside air and the cylinder chamber 8 is closed
Muss der Schalter ausgeschaltet werden, so werden die gekuppelten Absperrventile 28, 29 um einen Winkel von 60° gedreht, sodass der Hauptzylinderraum 6 und der Dampfzylinderraum 8 mit dem Behalter 30 verbunden, der Hauptzylinderraum 7 und der Dampfzylinderraum 9 mit der Aussenluft in Verbindung gesetzt und der Kanal 27 zum Dämpfzylinderraum 9 geschlossen wird. Die Kolben 2, 10, 11 und der damit durch die Kolbenstange 3 gekuppelte Schaltkontakt werden dann mit grosser Kraft nach oben bewegt und beschleunigt, bis der DSmpfkolben 11 in den Zylinderraum 9 hineindringt und das sich darin befindende Gas zusammendruckt· Durch diese Zueammendrückung wird eine so grosso Bremskraft auf die sich bewegenden feile 2, 3» 10, 11 ausgeübt, dass die Geschwindigkeit derselben nahezu bis auf ITuIl abnimmt. Der Druck des Gases im Baum 9 muss dazu bis einem Wert steigen, der im Allgemeinen wesentlich holier als derselbe sein wird, der auf den Dämpf kolben 11 eine Kraft ausEtbt, die gleich der durch den Druck des Gases imIf the switch has to be switched off, the coupled shut-off valves 28, 29 are rotated through an angle of 60 °, so that the master cylinder space 6 and the steam cylinder space 8 connected to the container 30, the master cylinder space 7 and the steam cylinder space 9 is connected to the outside air and the channel 27 to the damping cylinder space 9 is closed. The pistons 2, 10, 11 and thus through the piston rod 3 coupled switching contacts are then moved upwards with great force and accelerated until the DSmpfkolben 11 penetrates into the cylinder space 9 and compresses the gas located therein · By this compression If such a large braking force is exerted on the moving files 2, 3 »10, 11 that the speed of the same decreases almost down to ITuIl. The pressure of the gas in the tree 9 must to increase to a value that will generally be substantially holier than the same that is applied to the damping piston 11 Force exerts, which is equal to that produced by the pressure of the gas in the
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Behälter 30 auf den Kolben 2 ausgeübten Kraft ist. Beim Erreichen dieses hohen Wertes wird das Rückschlagventil 19 aufgedruckt, sodass uas aus dem Raum 9 nach Aussen abgeführt wird und der Druck in diesem Raum plötzlich stark fallt, Wird dafür gesorgt, dass, bevor das Rückschlagventil 19 wieder geschlossen wird, der Druck im Raum 9 auf einen W»x>t gefallen 1st, wobei die Antriebskraft nur wenig grSseer als die übrigbleibende Bremskraft ist, seywird der Kolben 2 mit geringer Geschwindigkeit gegen den Anschlag 13 stossen»Container 30 is exerted on the piston 2 force. Upon reaching this high value is printed on the check valve 19, so that uas is discharged from the room 9 to the outside and the pressure in this room suddenly drops sharply, becomes for it it is ensured that, before the check valve 19 is closed again, the pressure in the space 9 has fallen to a W >> x> t 1st, whereby the driving force is only slightly greater than the remaining one Braking force is, if the piston 2 becomes smaller Speed against the stop 13 »
Zum Einstellen der Federn 16, 17 der Rückschlagventile 18, 19 liegen diese Federn gegen Schraubenpropfen 31> 32·To adjust the springs 16, 17 of the check valves 18, 19 are these springs against screw plug 31> 32 ·
Es wird klar sein, dass die Einschaltbewegung in derselben Weise durch den Dampfer 8, 10 und das Rückschlagventil 18 abgebremst wird, wenn der Kolben 2 sich dem Anschlag 12 nähert.It will be clear that the switch-on movement is braked in the same way by the steamer 8, 10 and the check valve 18 when the piston 2 approaches the stop 12.
Bei der Ausführungsform nach Fig. 2 ist der Schraubenpropfen 32 durch einen Kolben 33 ersetzt, der beweglich in einem Zylinder 34 angeordnet ist, dessen wirksamer Raum 35 Gas unter bestimmten Druck enthalt. Der Gasdruck kann duroh die Leitung 36 mit dem Ventil 37 auf den erwünschten Wert gebracht werden. Die Leitung 36 kann auch mit dem Behälter 30 verbunden werden. In diesem Falle kann das Ventil 37 fortgelassen werden und der Gasdruck im Zylinderraum 35 stellt sich dann automatisch im Abhängigkeit der Antriebskraft auf dem beweglichen Seil 2, 3, 10, 11, also auch in Abhängigkeit der kinetischen Energie dieses Teiles der Vorrichtung ein» Es wird bemerkt, dass bei dieser Ausführung die Feder 17 durch ein steifes Element ersetzt werden kann.In the embodiment according to FIG. 2, the screw plug 32 is replaced by a piston 33 which is movably arranged in a cylinder 34, the effective space 35 of which contains gas under a certain pressure. The gas pressure can be brought to the desired value through the line 36 with the valve 37. The line 36 can also be connected to the container 30. In this case, the valve 37 can be omitted and the gas pressure in the cylinder chamber 35 is then automatically set as a function of the driving force on the movable cable 2, 3, 10, 11, i.e. also as a function of the kinetic energy of this part of the device notes that in this embodiment the spring 17 can be replaced by a rigid element.
Bei der Variante nach Fig. 3 ist der Kolben 33 der Aueführungsform nach Fig. 2 durch eine Membran 38 ersetzt, die durch einen Stab 39 mit dem Ventil 40 verbunden ist, und in Fig. 4 ist anstatt der Membran 38 ein Balgen 41 angeordnet·In the variant according to FIG. 3, the piston 33 is of the embodiment replaced according to Fig. 2 by a membrane 38 which is connected by a rod 39 to the valve 40, and in Fig. 4 is instead a bellows 41 is arranged on the membrane 38
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